Cours No 9 - Médiation de requêtes

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1 B. Amann - Cours No 9 - Médiation de requêtes 1 Slide 1 Cours No 9 - Médiation de requêtes Intégration d informations L intégration d informations est un besoin majeur dans la gestion de contenus Web. Slide 2 Problème : sources d informations hétérogènes : systèmes, interfaces, modèles, formats, schémas, sémantique réparties autonomes : gestion indépendante, pas de modification d applications existantes Objectif : Offrir un point d accès unique et homogène

2 B. Amann - Cours No 9 - Médiation de requêtes 2 Migrer les requêtes ou les données? Requete Requete Slide 3 Schéma transformation Schéma Instance Instance Modèle source Modèle global Approche Médiateur : accès directe Approche paresseuse, pas de matérialisation a-priori des données Slide 4 Migration de requêtes vers les sources Avantages : cohérence (données d origine) Inconvénients : performance, traduction de requêtes, dépendance des capacités de sources

3 B. Amann - Description des sources 3 La séparation des tâches Application Médiation Application Slide 5 Médiation Adaptation Application Médiation Adaptation Adaptation Adaptation Adaptation (Architecture de référence DARPA I3) Adaptateur et Médiateur Slide 6 Médiateur : décompose les requêtes globales en plusieurs requêtes sources intègre les résultats obtenus par les sources Adaptateur (wrapper) : évalue les requêtes locales envoyées à une sources Le médiateur doit prendre en compte les capacités et le schéma exporté par chaque adaptateur.

4 B. Amann - Description des sources 4 Slide 7 Description des sources Architecture de Médiation Requete Réponse Schéma global Mapping Slide 8 Médiateur Requete Résultat Requete Résultat Traducteur Traducteur Schéma local Schéma local

5 B. Amann - Description des sources 5 Comment intégrer une source dans un médiateur? Il faut créer des liens ou mappings entre le schéma local de la source et le schéma global. Slide 9 Ces mappings servent à traduire une requête utilisateur en une ou plusieurs requêtes sources. Intégration = définition de vues Définition de mapping Le médiateur est une vue globale sur l ensemble des sources (Global as View - GAV) : Avantage : simplicité de la traduction de la requête : algorithme traditionnel de remplacement de la vue par sa définition. Slide 10 Inconvénient : l insertion, la suppression et la modification d une sources demande un changement global du mapping. Chaque source est une vue locale sur le médiateur (Local as View - LAV) : Avantage : chaque source est intégrée indépendamment de l autre flexibilité Inconvénient : complexité du problème de réécriture de requêtes avec vues

6 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 6 Exemples de médiateurs Slide 11 Source Interne Externe Approche Exemple rel. rel. semi-struct. GAV Tsimmis rel. rel. logique de desc. LAV Picsel XML rel. XML LAV Agora XML XML XML LAV/GAV Xyleme XML XML XML GAV e-xmlmedia XML XML conceptuel LAV StyX Slide 12 Trois exemples de médiateurs

7 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 7 e-xmlmedia Entrepôt XML : stockage de documents XML dans une base de données relationnelle; interrogation XQuery et SQL; XML/DBC Slide 13 Médiateur : vue XML sur sources hétérogènes; interrogation avec XQuery XMLizer : exportation/importation de documents XML dans une BD relationnelle XFE (XFORMS Engine) : gestion de formulaires décrits dans le standard XFORMS Médiateur e-xmlmedia Slide 14

8 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 8 Architecture du Médiateur Console d administration : configuration du médiateur, enregistrement de nouveaux adaptateurs Slide 15 Gestionnaire de métadonnées : mappings schémas XML schémas relationnelles Analyseur/décomposeur ; traduction des requêtes, élaboration de plans d exécution distribués, optimisation Évaluateur : délégation de sous-requêtes aux adaptateurs, collection des résultats, évaluation de la partie global du plan (agrégats, jointures) en mémoire, reconstruction du résultat Gestionnaire des connexions avec les adaptateurs Xyleme Entrepôt XML : les documents sont stockés sans transformation Slide 16 Interrogation : l utilisateur interroge les document à travers une description abstraite des documents. Approche hybride d intégration : intégration virtuelle de données matérialisées

9 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 9 Xyleme : Traitements sémantiques Classification : Les documents XML sont organisés suivant une hiérarchie prédéfinie de clusters : Tous les documents d une DTD appartiennent au même cluster Slide 17 Tous les documents d un cluster sont stockées ensembles Intégration : Domaine = ensemble de clusters Les domaines ne sont pas forcément disjoints La structure d un domaine est décrite par un DTD abstraite Xyleme : DTD Abstraites DTD abstraite Slide 18 Domaine DTD 1 DTD 1 DTD 1 DTD 1 DTD 1 Musique Cinéma

10 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 10 DTD abstraite Fonctions : Définition d un domaine sémantique Slide 19 Description de clusters de DTD concrètes Interface d interrogation unique pour documents hétérogènes Schéma de structuration du résultat Structure : Arbre de concepts Culture et Films Slide 20 Film DTD abstraite Culture NomCiné Titre Cinema Muséé DTD concrete Nom Seance Objet d art Peinture Sculpture Date Titre Role Titre Artiste Titre Artiste Nom Acteur Acteur Role m1: Culture/Cinéma/Nom Film/NomCiné m2: Culture/Cinéma/Séance/Titre Film/Titre m3: Culture/Cinéma/Séance/Role/Nom Film/Acteur/Role m4: Culture/Cinéma/Séance/Role/Acteur Film/Acteur

11 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 11 Interrogation Langage de requêtes extension OQL + chemins + contains Slide 21 jointures (valeurs, liens) transformation de documents absence d ordre Traduction de Requête Slide 22 SELECT cin/nom, sea/titre FROM doc in Culture, cin in doc/cinéma, sea in cin/séance WHERE sea/role/acteur = Béart Culture SELECT fil/nomciné, fil/titre FROM doc in Films, fil in doc/film WHERE fil/acteur contains Béart Film Cinéma NomCiné Titre Acteur Nom Séance Titre Role Acteur "Béart" Role

12 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 12 Évaluation Plan d exécution : opération de base : PatternScan génération de plan d exécution : union, jointures (sur les liens) Slide 23 Évaluation : Machine interface : génération du plan d exécution intégration des résultats Machine index : contient le mapping pour un cluster évalue des PatternScan Objectif : Performance StyX Intégration de documents XML : Sources : capables d évaluer des requêtes XQuery ou XPath Slide 24 Modèle global : graphe de concepts Règles de mapping : expressions XPath chemins conceptuels

13 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 13 Architecture Interface d interrogation Interface de description Résultat HTML Requete Schéma Schéma Règles Slide 25 Processeur XSLT XML Analyse syntaxique Gestionnaire de schéma Gestionnaire de règles Intégration des résultats Génération du plan d exécution Schéma global Règles de description Moteur XQuery ST X Y Source XML Source XML Source XML Schéma global : Graphe de Concepts et de Rôles Slide 26 url image Image (image_de) type titre String effectue produit Acteur Activité Artefact (effectué_par) (produit_par) annee String nom nom exposé_par Personne String Musée (expose) ville String String String String

14 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 14 Règles de Mapping Slide 27 R 1 : as u 1 Personne R 2 : u 1 /Nom as u 2 nom R 3 : u 1 /Peintures/Peinture as u 3 effectue.produit R 4 : u 3 /@titre as u 4 titre R 5 : u 3 /@année as u 5 produit.année Interface de description Slide 28

15 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 15 Requête Slide 29 Requête utilisateur : Q 1 : select c from Personne a, a.nom b, a.effectue.produit.titre c where b = Van Gogh Mapping : R 1 : as u 1 Personne R 2 : u 1 /Nom as u 2 nom R 3 : u 1 /Peintures/Peinture as u 3 effectue.produit R 4 : u 3 /@titre as u 4 titre R 5 : u 3 /@année as u 5 produit.année Traduction de Requêtes Slide 30 Binding : {a R 1, b R 2, c R 3.R 4 } Traduction : appliquer le binding Q 1(a): select c from a, a./nom b, a./peintures/peinture/@titre c, where b = Van Gogh

16 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 16 Traduction XQuery : Slide 31 Q 1(b): FOR $a IN document( )/Peintre, $b IN $a/nom, $c IN $a/peinture/@titre WHERE $b = Van Gogh RETURN $c Traduction de Requêtes Binding : Mise en correspondance des chemins conceptuel de la requête avec des chemins conceptuels des règles de mapping : Slide 32 Concaténation des règles : Un chemin de la requête peut être la concaténation de chemins de plusieurs requêtes Décomposition des requêtes : Différentes sources répondent à différents fragments d une requête Clefs sémantiques : Absence d identificateurs partagés entre les ressources Définition de clés au niveau médiateur

17 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 17 Décomposition Requête abstraite : Slide 33 select d, f, g from Personne a, a.nom b, a.effectue.produit c, c.titre d, c.exposé_par e, e.nom f, e.city g where b = Van Gogh Décomposition : select d select f, g from Personne a, a.nom b, from Artefact c, c.exposé_par e, a.effectue.produit c, c.titre d e.nom f, e.city g where b = Van Gogh Clés sémantiques Comment joindre les fragments obtenus par les deux sous-requêtes? Slide 34 Requêtes clé : requête abstraite qui retourne pour un objet o une valeur de clé select from t, a Artefact o, o.titre t, o.produit.année a Extension des requêtes sources : select d, t, y from Personne a, a.nom b, a.effectue.produit c, where c.titre d, c.titre t, c.produit.année y b = Van Gogh

18 B. Amann - Trois exemples de médiateurs 18 Conclusion La médiation de requêtes est utilisée comme composant d intégration d entrepôts de données XML (médiation hybride). Slide 35 La médiation pure) à l échelle du Web est limitée par des problèmes de performance et de sécurité. Mais, les nouvelles architectures (services Web, P2P, grid computing) pourraient changer cette situation? Prochain cours : Conclusion et perspectives